شحن بطارية السيارة: أضرار شحنها بنسبة 100% والنسبة الأمثل
التعامل مع بطاريات السيارات الكهربائية يتطلب فهماً متكاملاً لنوع البطارية وكيفية عملها، الحفاظ على مستوى شحن مناسب يمكن أن يساهم في تحسين أداء السيارة
شحن بطارية السيارة إلى 100٪ هو موضوع يثير العديد من النقاشات بين السائقين والمختصين في مجال السيارات، فالبطاريات، وخاصة بطاريات الليثيوم-أيون المستخدمة في السيارات الكهربائية والهجينة، تستفيد من أساليب شحن معينة لحمايتها من التآكل السريع وتقليل عمرها الافتراضي. في المقال التالي سوف نتعمق في شحن بطارية السيارة، إن فهم كيفية عمل هذه البطاريات وتأثير الشحن الكامل عليها يعد أمرًا مهمًا.
أضرار شحن البطارية بنسبة 100٪
عند شحن بطارية السيارة الكهربائية أو الهجينة، تعمل المادة الكيميائية داخل البطارية على تخزين الطاقة، عندما تصل البطارية إلى مستوى شحن 100٪، يتم التحكم في عملية الشحن من خلال نظام إدارة البطارية (BMS) الذي يهدف إلى ضمان عدم تجاوز الجهد المسموح به، ومع ذلك، فإن تشغيل البطارية عند مستوى شحن كامل لفترات طويلة يمكن أن يؤدي إلى عدد من المشاكل.
أولاً، ارتفاع درجة الحرارة هو أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على البطارية، عندما تُشحن البطارية بالكامل، قد ترتفع درجة حرارتها بسبب المقاومة الداخلية، إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة بشكل زائد، فقد تؤدي إلى تلف خلايا البطارية وتقليل كفاءتها، ولذلك، فإن العديد من مصنعي السيارات ينصحون بتجنب ترك السيارة مشحونة بالكامل لفترة طويلة.
ثانيًا، تؤدي عملية الشحن الكامل إلى زيادة الإجهاد الكيميائي على المواد المستخدمة في البطارية، في حالة بطاريات الليثيوم-أيون، فإن الشحن الكامل يمكن أن يؤدي إلى تشكل بلورات الليثيوم على الأنود، مما قد يقلل من مساحة السطح الفعالة ويؤثر سلبًا على قدرة البطارية في المستقبل، هذا يعني أن الشحن إلى نسبة 100٪ بشكل متكرر قد يسرع من تآكل البطارية.
ثالثاً، ومع ذلك، يجب أن نتطرق إلى مفهوم آخر يتداخل مع هذا الموضوع وهو "عمق التفريغ" (DoD)، تشير هذه الخاصية إلى مقدار الطاقة المستهلكة من البطارية قبل إعادة الشحن، كلما كان العمق أكبر، زاد الضغط على البطارية، لذلك، فإن الشحن العمودي (عدم تفريغ البطارية إلى نسب منخفضة جدًا) بينما يتم الشحن كثيرًا إلى 100٪، قد لا يكون نفس القدر من القلق كمن يُفرغ البطارية إلى مستويات منخفضة جدًا.
أخيراً، يُفضل الكثير من الخبراء عند استخدام السيارة الكهربائية أن يتم شحنها إلى ما بين 80٪ و90٪ للأغراض اليومية، مع السماح للشحن الكامل في بعض الحالات مثل الرحلات الطويلة، إن تفهم كيفية التعامل مع شحن البطارية يمكن أن يساهم بشكل كبير في إطالة عمرها وضمان أداء السيارة بشكل مثالي.
بالتالي، يمكن القول إن شحن بطارية السيارة بنسبة 100٪ قد لا يؤدي بالضرورة إلى إتلافها بشكل فوري، لكنه قد يسرع من تآكلها على المدى الطويل إذا لم يتم التعامل معها بحذر.
النسبة المثالية لشحن السيارة الكهربائية
تعتبر السيارات الكهربائية واحدة من الحلول المبتكرة للتقليل من انبعاثات الكربون وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، ومع تزايد الاعتماد على هذه التكنولوجيا، أصبح من الضروري فهم كيفية شحن البطاريات بشكل مناسب لضمان أعلى كفاءة وأطول عمر ممكن، أحد الأسئلة المهمة التي تطرحها العديد من المستخدمين هو: ما هي النسبة المثالية لشحن السيارة الكهربائية؟
للإجابة عن هذا السؤال، يجب أن نتعمق في الروابط المعقدة بين كيمياء البطاريات، وأسلوب الاستخدام اليومي للسيارة، وميزات نظام إدارة البطارية، تستخدم معظم السيارات الكهربائية الحديثة بطاريات ليثيوم-أيون، وهي معروفة بكفاءتها العالية ووزنها الخفيف، ولكن لها خصائص خاصة تحتاج إلى مراعاتها عند الشحن.
عند الحديث عن النسبة المثالية لشحن السيارة، يُعتبر شحن البطارية بنسبة تتراوح بين 20٪ و80٪ هو الخيار الأكثر شيوعًا وموصى به من قبل معظم الخبراء، هذا النطاق يعتبر مثاليًا لتقليل الإجهاد على البطارية وتحسين عمرها الافتراضي، فعندما يتم شحن البطارية بالكامل إلى 100٪، وخاصة عند تركها في حالتها المشحونة لفترة طويلة، يحدث إجهاد كيميائي يمكن أن يؤدي إلى تآكل خلايا البطارية بشكل أسرع.
السبب وراء تفضيل نسبة الشحن 80٪ يعود إلى ظاهرة تعرف بتشكل بلورات الليثيوم، عندما يتم شحن البطارية إلى مستويات عالية جدًا، قد تتكون بلورات على سطح الأنود، وهو ما يقلل من سعة التخزين المستقبلية للبطارية ويؤدي إلى تراجع أدائها، كما أن ترك البطارية على شحن كامل لفترات طويلة قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها، مما يؤثر سلبًا على كفاءة عملها.
أما عن الشحن في نسبة 20٪، فيعني تجنب تفريغ البطارية بشكل كامل، وهو أيضاً أمر مُفضل، تفريغ البطارية إلى مستويات منخفضة جداً يؤدي إلى نوع من الإجهاد يأتي بنتائج عكسية على عمر البطارية، وبهذه الطريقة، يمكن للمرء الاستفادة من الطاقة المخزنة في البطارية دون أن يتعرض لتقلبات شديدة في مستوى الجهد.
مفهوم "عمق التفريغ" (Depth of Discharge) يعد أيضاً عنصراً أساسياً لفهم النسبة المثالية للشحن، إذ يعني عمق التفريغ مقدار الطاقة المتاحة في البطارية والتي يتم استخدامها قبل إعادة الشحن، ففي السيارات الكهربائية، تعتبر الأرقام المثالية تشير إلى الحفاظ على عمق تفريغ منخفض، مما يعني عدم استنزاف معظم طاقة البطارية.
بالإضافة إلى ذلك، تختلف الجوانب العملية لشحن السيارة الكهربائية حسب نمط استخدام الفرد، فالأشخاص الذين يستخدمون سياراتهم يومياً لمسافات قصيرة يمكنهم الاستفادة من الشحن المتكرر في النطاق الملائم دون الحاجة لانتظار شحن البطارية بالكامل، يمكن لشحن السيارة كلما كانت فترة التوقف قصيرة أن يكون له أثر إيجابي في الحفاظ على مستوى الشحن ضمن الحدود المثلى.
وفي بعض الأحيان، قد تحتاج إلى شحن البطارية إلى 100٪، خاصة قبل القيام برحلة طويلة، ولكن من المحبذ القيام بذلك فقط عند الحاجة ويفضل فصل الشاحن بمجرد الوصول إلى مستوى الشحن المطلوب.
في الختام، إن التعامل مع بطاريات السيارات الكهربائية يتطلب فهماً متكاملاً لنوع البطارية وكيفية عملها، بالإضافة إلى نمط الاستخدام الشخصي، الحفاظ على مستوى الشحن ضمن النسب المثالية يمكن أن يساهم في تحسين أداء السيارة وزيادة عمر البطارية، مما يجعل القيادة الكهربائية تجربة أكثر استدامة وفاعلية، حيث تسهم هذه الممارسات في ضمان عدم تفويت الفرص الناتجة عن التكنولوجيا في تحسين وسائل النقل عبر العالم.